CMO FUNCIONA UN REDUCTOR O MOTORREDUCTOR?Los reductores y
motorreductores mecnicos de velocidad se pueden contar entre los
inventos ms antiguos de la humanidad y an en estos tiempos del
siglo XXI se siguen utilizando prcticamente en cada mquina que
tengamos a la vista, desde el ms pequeo reductor o motorreductor
capaz de cambiar y combinar velocidades de giro en un reloj de
pulsera, cambiar velocidades en un automvil, hasta enormes
motorreductores capaces de dar traccin en buques de carga, molinos
de cemento, grandes mquinas cavadoras de tneles o bien en molinos
de caa para la fabricacin de azcar.Un motorreductor tiene un motor
acoplado directamente, el reductor no tiene un motor acoplado
directamente.La sencillez del principio de funcionamiento y su
grado de utilidad en una gran variedad de aplicaciones es lo que ha
construido la trascendencia de este invento al travs de los
siglos.A continuacin se dan los principios bsicos de un reductor o
motorreductor de velocidad:Supongamos que la rueda A de la fig.1
tiene un dimetro de 5 cm. Su permetro ser entonces de 5 x 3.1416 =
15.71 cm. El permetro es la longitud total del envolvente de la
rueda. Una rueda B de 15 cm de dimetro y 47.13 cm de permetro (15 x
3.1416) est haciendo contacto con el permetro de la rueda A (fig
2)
CONCEPTO DE RELACIN DE REDUCCIN EN UN MOTORREDUCTOREn la fig 3,
cuando gira la rueda A har que a su vez gire la rueda B pero
suceder que por cada tres vueltas que d A, la rueda B solamente dar
una vuelta, esto es, el dimetro de B dividido por el dimetro de A
(15/5 = 3). Este nmero 3 ser la relacin de reduccin de este
reductor o motorreductor elemental y se indica como 3:1Con esta
simple combinacin se ha logrado disminuir la velocidad de rotacin
de la rueda B a la tercera parte de la velocidad de la rueda A. Si
a la combinacin de ruedas antes descrito encadenamos otras ruedas
adicionales entonces cada vez lograremos una velocidad cada vez
menor hasta donde sea necesario para la aplicacin y puede ser 6:1,
30:1, 100:1 o an mayor para lograr velocidades muy pequeas que se
pudieran necesitar y que, por ejemplo, la rueda A tuviera que girar
cientos de veces para que la ltima rueda girara una sola vez. En
este caso tendremos un motorreductor de varios trenes de reduccin,
entendiendo como 1 tren de reduccin a un par de ruedas. Con 6
ruedas tendramos tres trenes de engranes.Con este sistema de
reduccin no solamente disminuimos la velocidad de B a un giro ms
lento que es til para la mayora de las aplicaciones sino que al
mismo tiempo estaremos aumentado el par o torque en la ltima rueda
del motorreductor que generalmente se conoce como la rueda de
salida a la que va ensamblada la flecha de salida del reductor o
motorreductor.CONCEPTO DE PAR O TORQUE EN UN MOTORREDUCTOREl torque
o par es una fuerza de giro; Por ejemplo la fuerza de giro de la
flecha de salida del motorreductor; es tambin la fuerza de giro en
la flecha de un motor. No es simplemente una fuerza expresada en
kilogramos, libras, onzas, Newton, etc.; tampoco es una potencia en
HP o en Kilowatts. Es un fuerza de giro cuyas unidades son
kilogramos metro, o libra pie, o libras pulgada, o Newton metro,
etc.Este torque o par mezclado con un tiempo de realizacin,
aplicacin o ejecucin es
entonces que se convierte en una potencia.Un motor elctrico
tiene una determinada potencia en HP y tiene una cierta velocidad
de operacin a la cual gira la flecha de salida, por ejemplo 1800
Revoluciones por Minuto (RPM). Estas dos caractersticas: Velocidad
y Potencia llevan aparejado un cierto torque o par que puede
liberar el motor.Es precisamente el par lo que permitir que podamos
o no girar una determinada carga, cuanto ms alto el par ms grande
ser la carga que podamos girar. El que tan rpido podamos hacerlo
depender de la potencia del motorreductor. Las dos caractersticas
estn interrelacionadas y dependen una de la otra.Esta combinacin de
potencia, par y velocidad en un motor o motorreductor est regida
por la siguiente frmula:Como podr verse en la frmula, para una
potencia dada, cuanto ms baja sea la velocidad final de giro de la
flecha del motorreductor, ms alto ser el par aunque la potencia
siga siendo la misma. Inversamente: Cuanto ms alta sea la velocidad
final del reductor o motorreductor, tanto ms bajo ser el par aun
cuando la potencia sea la misma.
CLCULO DE LA POTENCIA NECESARIA EN UN MOTORREDUCTORInversamente,
si sabemos que par necesitamos para mover la carga y a qu velocidad
de giro se realiza adecuadamente el trabajo que requerimos,
entonces podemos calcular el motorreductor y la potencia del motor
necesarios:, Por ejemplo: Si el par requerido es de 125 kg-m y
necesitamos que gire a 40 RPM, entonces el Motorreductor necesario
ser:Clculo de la relacin de reduccin:reduccin = 1750/40 =
43.75:1Despejando los HP de la frmula antes propuesta:
